LC调频振荡器(通信电子线路课程设计)

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1、 1 第第 1 1 章章 方案分析及其设计原理方案分析及其设计原理 1.11.1 调频调频电路电路的的实现实现方法方法 调频电路的实现方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。 1.1.1 直接调频法 用调制信号直接控制振荡器的振荡频率的方法称为直接调频法。 如果受控振 荡器是产生正弦波的 LC 振荡器，则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电 容。将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制 信号的规律变化，实现直接调频。 可变电抗器件的种类很多，其中应用最广的是变容二极管。作为电压控制的可 变电容元件，它有工作频率高、损耗小和使用方便等优点。具有铁氧体磁芯的电 感线圈，可

2、以作为电流控制的可变电感元件。此外，由场效应管或其它有源器件 组成的电抗管电路，可以等效为可控电容或可控电感。 在直接调频法中振荡器和调制器合二为一。 这种方法的优点是在实现线性调频 的要求下，可以获得相对较大的频偏。它的主要缺点是会导致 FM 波的中心频率 偏移，频率稳定度差，在许多场合对载频采取自动频率微调电路（AFC）来克服 载频的偏移或者对晶体振荡器进行直接调频。 1.1.2. 间接调频法 先将调制信号进行积分处理，然后用它控制载波的瞬时相位变化，从而实现 间接控制载波的瞬时频率变化的方法，称为间接调频法。 根据前述调频与调相波之间的关系可知， 调频波可看成将调制信号积分后的 调相波。

3、 这样，调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波，但对原调制信 号而言则为调频波。这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外，所以这种 2 调频波突出的优点是载波中心频率的稳定性可以做得较高， 但可能得到的最大频 偏较小。 间接调频实现的原理框图如图 1-1 所示。 图 1-1 借助于调相器得到调频波 无论是直接调频，还是间接调频，其主要技术要求是：频偏尽量大，并且 与调制信号保持良好的线性关系； 中心频率的稳定性尽量高； 寄生调幅尽量小； 调制灵敏度尽量高。其中频偏增大与调制线性度之间是矛盾的。 根据题目要求，其频率稳定度f/ o f小时/105 3 ，最大频偏 kHzf m 50，由

4、上面分析知：直接调频可获得较大线性频偏，但载频稳定度 较差；间接调频方式载频稳定度较高，但获得的线性频偏较小。在这里我们采 用直接调频法。 1.21.2 电路原理电路原理 LC 调频振荡器的工作流程如下：LC 调频振荡器一般由 LC 正弦波振荡器与 变容二极管调频电路两大部分组成。其中，LC 正弦波振荡器用于产生一定频率 的幅度和信号，无须外加输入信号的控制，就能自动将电能转换为所需要的交流 能量输出；变容二极管调频电路用于实现对 LC 正弦波振荡器频率的调制，即调 频。（说明：LC 正弦波振荡器与变容二极管调频电路通过耦合电容相连） LC 调频振荡器由 LC 调频振荡器、变容二极管调频电路两个部分组成，如图 1-2 所示。 3 图 1-2 直流稳压电源的方框图 1 1. .2 2.1.1 LCLC 正弦波振荡正弦波振荡器器 LC 正弦波振荡器的作用是产生高频正弦波。由此画出 LC 正弦波振荡器原理图 如图(1-3)所示。图中晶体管 T 组成电容三点式振荡器的改进型电路即克拉泼电 路， 它被结为共基组态， B C为基极耦合电容， 其静态工作